Es posible obtener imágenes en 3D de hemisferios cerebrales humanos completos con resolución subcelular

Archivo - Cerebro con alzheimer.
Archivo - Cerebro con alzheimer. - HAYDENBIRD/ISTOCK - Archivo
Publicado: miércoles, 19 junio 2024 7:12

MADRID, 19 Jun. (EUROPA PRESS) -

Investigadores del MIT (Estados Unidos) escriben en ‘Science’ sobre una nueva plataforma permite la captura simultánea de la expresión de proteínas, la morfología celular, la proyección neuronal y la distribución de sinapsis en tejidos cerebrales humanos a gran escala y en múltiples escalas.

El sistema garantiza la preservación de la arquitectura celular al tiempo que permite obtener imágenes y análisis detallados de grandes muestras de tejido cerebral humano a una resolución y velocidad sin precedentes. En concreto, este conjunto de tres innovaciones realizadas por el equipo del MIT permite obtener imágenes de alta resolución y alto rendimiento del tejido cerebral humano en una gama completa de escalas y mapear la conectividad de las neuronas con una resolución unicelular.

Los autores demostraron su utilidad procesando hemisferios cerebrales humanos completos para revelar características patológicas del tejido de la enfermedad de Alzheimer. "Prevemos que esta plataforma tecnológica escalable mejorará nuestra comprensión de las funciones de los órganos humanos y los mecanismos de las enfermedades para estimular el desarrollo de nuevas terapias", dicen los autores.

El mapeo detallado de las arquitecturas anatómicas y moleculares de las células cerebrales y su conectividad es crucial para comprender la función del cerebro humano y el impacto de las lesiones y enfermedades cerebrales. Sin embargo, las tecnologías de neuroimagen actuales, como la resonancia magnética funcional, carecen de la resolución espacial necesaria para capturar los intrincados detalles estructurales, celulares y moleculares del cerebro.

Como parte de la red de censos celulares de la iniciativa BRAIN (BICCN), Juhyuk Park y su equipo desarrollaron una plataforma que combina a la perfección nuevas herramientas mecánicas, químicas y computacionales para crear un atlas tridimensional de células cerebrales humanas en resolución subcelular.

La novedosa plataforma de Park integra tres elementos centrales para permitir el corte, el procesamiento y la obtención de imágenes de tejidos cerebrales a escala de órganos humanos; el MEGAtomo, un microtomo vibratorio, permite cortar tejido con ultraprecisión sin pérdida de conectividad celular; una tecnología de gel de tejido denominada mELAST transforma muestras de tejido en hidrogeles elásticos y reversiblemente expandibles que facilitan la obtención de imágenes multiescala de alto rendimiento; y el proceso computacional UNSLICE reconstruye la conectividad de la red axonal tridimensional a través de múltiples placas de tejido procesadas por MEGAtome y mELAST.

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